Головным разработчиком комплекса К-28П назначили ОКБ-115 Яковлева, которое делало самолет-носитель. Ракету Х-28 делали в ОКБ-2–155 под руководством Березина, а систему самонаведения — в омском ЦКБ-111 ГКРЭ, (позднее переименованном в НПО «Автоматика»). Автопилот делали в московском НИИ-923, боевую часть, традиционно, в НИИ-6.

Первоначально предполагалось Х-28 снабдить твердо-топливным двигателем. Но уже в конце 1963 г. было решено установить ЖРД на базе двигателя, создаваемого в ОКБ С. К. Туманского для ракеты КСР-5. В конце концов, на Х-28 установили жидкостный реактивный двигатель Р-253–300.

Ракета Х-28 имела нормальную самолетную аэродинамическую схему. Длина ее около 6 м, максимальный диаметр фюзеляжа 0,43 м, размах треугольного крыла 1,39 м. Внешне Х-28 была похожа на ракету Х-22, также разработанную в Дубне.

Стартовый вес ракеты Х-28 составлял 690 кг. Вес фугасной боевой части 9А283–140 кг. Боевая часть была снабжена контактным электромеханическим взрывателем ЭВМУ-132 и неконтактным взрывателем РОВ-5, обеспечивающим подрыв боевой части в воздухе на высоте, оптимальной для уничтожения РЛС.

Наведение ракеты на цель осуществлялось с помощью пассивной радиолокационной головки самонаведения типа ПРГ-28М.

Испытания самолета-носителя Як-28Н были начаты в 1966 г., но в серийное производство он запущен не был. К началу 1970-х гг. выпуск самолетов Як-28 прекратился, поэтому в качестве носителя Х-28 решили использовать истребители-бомбардировщики Су-17М и Су-24.

Истребитель-бомбардировщик Су-17М, строившийся с 1972 г., мог нести только одну ракету Х-28. Пусковая установка ПУ-28С подвешивалась под фюзеляжем, а контейнер с аппаратурой «Метель-А» для разведки РЛС противника и выработки целеуказания, выдаваемого на бортовую аппаратуру ракет, устанавливался на пилоне под неподвижной частью крыла.

При пуске ракет Х-28 с высоты 5 км дальность стрельбы составляла 70 км. При пусках с малых высот дальность снижалась до 45 км.

В 1976 г. были завершены испытания Су-24, который мог нести 2 ракеты Х-28. На Су-24 была установлена станция разведки цели и выдачи целеуказания «Филин».

Истребитель-бомбардировщик Су-17М был 1-местным, а на Су-24, кроме пилота, находился штурман, способный более качественно оценивать обстановку и принимать решения по применению ракет. Кроме этих самолетов носителем Х-28 был еще МиГ-23Б.

Недостатком ракеты Х-28 был жидкостный реактивный двигатель, большой вес и устаревшая система наведения. В настоящее время Х-28 сняли с вооружения российских ВВС.

Ракета Х-28 экспортировалась в зарубежные страны, в частности она применялась иракцами под названием «Ниссан-28» в ирано-иракской войне.